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基础知识职员培训资料张志和2007年3月第一部分：建筑涂料知识•建筑涂料定义•建筑涂料分类•建筑涂料组成•涂料发展一：涂料的定义•涂料是指一种液态或粉态材料，它可通过某种特定的施工工艺涂覆在物体表面，经干燥固化后形成牢固附着，具有一定强度的、连续的固态涂膜，对被涂物具有保护、装饰或其他特殊功能。涂料种类繁多、用途极广。在国民经济和人民生活中起重要作用。人年均使用涂料量是一个国家生活水平的重要指标之一。二：涂料与油漆的区别•涂料包含了油漆，它可以分为水性漆和油性漆。•随着石油化学工业的发展，化工产品的层出不穷，现代涂料已经脱离了用油生产漆的传统，越来越多的涂料产品经过化工合成制备，涂料种类、使用场合也越来越广。•因此它们之间区别就在于油漆是涂料的一类。涂料的含义更广。三：涂料的一般功能•装性饰：涂料的色彩、质感、润饰及光泽水平提供了装饰作用。•保护性：不同涂料为不同类型的底材提供保护。依据不同的涂料配方，涂料能提供高湿度、化学物质、油类、腐蚀、藻类的生长及磨损等方面的防护。•特殊功用：涂料也可为特殊用途而配制。例如标志用的荧光漆，阻燃漆，电泳漆等。四：建筑涂料分类•按树脂：纯醋、醋丙、叔醋、苯丙、纯丙、硅丙、PU、氟碳等；•按性质：水性和油性建筑涂料；•按用途：内墙涂料、外墙涂料；•按形状：平面薄质涂料、砂壁状涂料、立体花纹涂料涂料等；五：涂料组成•主成膜物质：树脂或乳液；（醇酸，丙烯酸，聚乙烯醇，环氧…等等）•次成膜物质：颜料（钛白粉，氧化铁红，碳黑…）和填料（滑石粉，碳酸钙，硫酸钡…）；•辅助成膜物质：各种助剂（催干剂，润湿分散剂，增稠剂…）；•非成膜物质：溶剂（水、溶剂汽油，二甲苯…）；涂料的组成涂料成膜物质天然树脂•干性油•石油沥青•硝基纤维素合成树脂•醇酸•乳液•氯化橡胶•环氧•聚酯•聚氨酯•有机硅•乙烯颜料色彩填料填充、降低成本防锈、保护遮盖力耐候性溶剂芳烃溶剂酮类溶剂酯类溶剂酯类溶剂酯类溶剂水助剂润湿分散剂消泡剂防霉、防腐剂抗冻剂成膜助剂增稠剂等等一般的涂料、清漆及着色剂的区别仅用于亚光或着色清漆成膜物质助剂着色剂清漆一般涂料溶剂填料颜料乳胶漆是由乳液（胶乳），颜料、填料，助剂和水四部分组成的。•乳液乳胶漆的成膜物质，是单体通过乳化剂的作用进行乳液聚合而成的，呈乳白色。乳胶漆性能的优劣很大程度上取决于乳液。常见的乳液•颜料用来提供遮盖力和着色力•填料用来降低光泽，，提高膜厚，降低成本，如滑石粉、重钙、轻钙、高岭土等。•助剂用来改善除膜的功能或涂料的功能，如防冻剂、防腐剂、增稠剂、防霉剂、分散剂等。•水用来作为载体和稀释剂。什么是水性建筑涂料•水性涂料-------以水为溶剂或分散介质的涂料就是水性涂料。根据树脂的不同可为水溶性涂料和水可分散性涂料两大类。•水性涂料的特点--------环保、无毒、安全、健康。•水性涂料的应用--------乳胶漆、水性木器漆、电沉积涂料等。水性涂料构成及成膜原理水性涂料水性树脂水（溶剂）助剂颜/填料水溶性树脂（能溶解于水中形成均一溶液）水可分散性树脂（以微细的树脂颗粒分散在水中形成乳液）1：主成膜物质-树脂（乳液）•成膜物质描述了涂料的类型，是决定涂料性能的主要因素。•象粘结剂一样把颜料和填料粘在一起形成固体膜•提供附着力、硬度、老化性、耐候性、耐洗擦性、耐化学性、耐溶剂性等。水溶性树脂•水溶性树脂--------能溶解于水中形成均一溶液者即为水溶性树脂。•水溶性树脂的特点--------水溶性树脂溶于水，而溶剂型树脂溶于溶剂。•水溶性树脂的缺点--------这种树脂的最大缺点是为了得到水溶性，加入过多的附加成分（如中和剂），在挥发干燥时，释放到空气中，成为另一种附加污染物。并且这种树脂较易返粘。•水溶性树脂的应用-------目前这种树脂主要用于电沉积涂料中。水溶性树脂的成膜原理•水溶性树脂的成膜原理与一般的溶剂型树脂的成膜原理较为相似。根据其成膜方式的不同可分为物理成膜方式和化学成膜方式两种。•物理成膜方式--------树脂形成“湿膜”后，随着水分的挥发，涂膜粘度逐步加大至一定程度而形成固体涂膜。没有发生化学反应，是纯物理的。故这种成膜的速度将会受到水分挥发能力的影响。水可分散性树脂•水可分散性树脂--------以微细的树脂颗粒分散在水中形成乳液者可统称为水可分散性树脂。•水可分散性树脂特点--------（水）、（树脂颗粒）、（乳化剂)组成。树脂颗粒是通用乳化剂或本身的水性中心（离子形式）存在于水中的。水可分散性树脂的存在状态见下图：水（连续相）树脂颗粒（分散相）树脂颗粒表面吸附着乳化剂或其本身的水性中心由表面伸向水中水可分散性树脂的分类--------根据制备方法的不同，水可分散性树脂又可分为以下两类：•分散体--------在乳化剂（水性中心）存在的条件下靠机械的强烈搅拌使树脂分散在水中形成乳液，或酸性聚合物加碱中和而分散在水中形成乳液。•聚合乳液--------在乳化剂（水性中心）存在下搅拌的过程中不饱和单体聚合成的小粒子团分散在水中形成乳液。水可分散性树脂的成膜原理•水可分散性树脂的成膜原理与一般的溶剂型树脂的成膜原理有较大的区别。当其施工后，随着水分的挥发，分散在水中的树脂颗粒必须相互融合才能形成连续的涂膜，大致可分为三个阶段：•（1）充填过程•（2）融合过程•（3）扩散过程•充填过程施工后，水分挥分，当树脂颗粒占膜层74％（体积）时，颗粒相互靠近而达到密集的状态。•融合过程水分继续挥发，树脂颗粒表面吸附的保护层破坏，裸露的微粒相互接触，其间隙愈来愈小，至毛细管径大小时，由于毛细管作用，其毛细管压力高于树脂颗粒的抗变形力，微粒变形，最后凝集，融合成连续的涂膜。•扩散过程残留在水中的助剂向涂膜扩散，并使树脂颗粒分子长链相互扩散，涂膜均匀而具有良好的性能。水可分散性树脂的成膜原理（图解）1-在物体表面的树脂粒子；2-粒子紧密堆积，水填充在空隙中；3-连续膜树脂的成膜过程水可分散性树脂的成膜原理（图解）(1)-膜层中树脂粒子分散状态；(2)-水蒸发缩短了树脂颗粒的间距；(3a)-毛细管压力融合柔软粒子；(3b)-毛细管压力不能融合树脂粒子；薄膜形成示意图①纯醋乳液：醋酸乙烯聚合而形成，耐水性、耐光性差，但硬度好，适用于内墙。②醋丙乳液：部分醋酸乙烯被丙烯酸单体取代，其耐水性，耐光性有改善，但不理想，硬度较好，涂刷性好，丰满度高，但耐水，耐碱，耐光性欠佳，多用于内墙。③苯丙乳液：醋酸乙烯用苯乙烯和丙烯酸单体取代，其耐水性，耐光性有较明显改善，耐水性，耐碱性好，耐擦性强。但涂刷性欠佳，丰满度欠佳，经光照变黄明显，即可用于内墙，又可用于外墙。④纯丙乳液：全部用丙烯酸单体聚合而成，耐水性，耐碱性性好，耐洗擦性好，耐光保色性好，多用于外墙，也可用于内墙。⑤硅丙乳液：由有机硅单体和丙烯酸单体共聚而成，耐水耐碱性好，耐光保色性好，耐污染较好。不同乳液涂料的优缺点种类优点缺点醋丙耐水性差、耐碱性差易粉化、耐候差。苯丙经济、耐水性、耐碱性、耐候性均较好。涂刷性能稍差纯丙耐水性耐候性好保色性好，性能全面硅丙耐候性好、耐污性好、保色性好。较脆、贮存期短。PU耐候性好、耐污性好、保色性好。有毒。氟碳耐候性好、耐污性好、保色性好。价格昂贵、有毒、附着力欠佳。开罐效果好2、次成膜物质-颜料与填料遮盖力亮度色彩/白色光泽耐化学品性防腐性施工性能颜料与填料的类型防锈颜料：红丹锌粉铬酸锌磷酸锌着色颜料（遮盖/不透明）：无机；红、黄、棕、黑有机，所有颜色TiO2（白色）钛白粉学名最好的一种白色颜料二氧化钛,白色无机颜料，具有无毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度，被认为是目前世界上性能填充颜料（无/有限遮盖/不透性）：滑石粉硫酸钡碳酸钙（白云石）颜料颜料不溶于水，细末状形成色层，影响遮盖力、机械强度，有防紫外线等作用而提高涂膜耐候性和耐老化性及抗碱性；有白色颜料和彩色颜料；着色颜料-遮盖力透明的漆膜：光线能够透过漆膜，同时你也可以看到底材表面。（漆膜没有遮盖性）着色涂膜：光线先照射到颜料粒子上，然后被反射或吸收。光线因此无法到达底材表面。（漆膜完全遮盖）白色颜料钛白粉等；提供遮盖力影响耐候性钛白粉分：A.金红石：遮盖强，高光泽，耐光耐侯；金红石型因其耐老化而常用于外墙涂料B.锐钛型：遮盖好，但易粉化，内用多；锐钛型钛白粉因易于粉化而用于内墙涂料（这两种钛白粉的化学性质基本相同，耐酸碱能力强，用化学方法很难区分）C.立德粉（锌钡白）：遮盖比钛白粉差，遇光易变黑，内墙用．彩色颜料A、无机颜料：铁红、铁黄、铁黑、碳黑等，颜色较暗不鲜艳，但保光保色和耐酸碱好，耐污一般，价格低廉；B、有机颜料：大红、黄、酞青绿等较为鲜艳的颜色，价格高，耐光保色性能稍差，不能用无机颜料代替；3：填料：体质颜料，具有提高遮盖力、提高耐水性和耐化学性、着色力、消光、影响耐候性；降低成本，提高防锈功能、增加膜厚和增强施工性能，常见有滑石粉、轻钙（石灰水和二氧化碳反应的沉淀）、高岭土、重钙（大理石粉、贝壳粉）等，高档用钛白粉和硅酸铝结合遮盖力极高。水性涂料构成----颜/填料在水性涂料中，颜填料使用的情况因为水的表面张力较高，对有机颜料的润湿较差，而对无机颜/填料有着较好的润湿性，不需要额外加入润湿剂，但颜/填料在分散的状态下还是需要一定的帮助，在分散时最好还是加入一定的润湿剂和分散性，帮助颜料在体系中稳定。而在使用有机颜料时，最好使用已经制备好的色浆，这样就解决了生产涂料时分散的问题。3：辅助成膜物质-助剂提供辅助功能如：消光、流平、防冻等。A：分散剂：使颜填料更好的分散到水和乳液中，使湿润表面带负电荷，防止颜色粒子间聚集絮凝，主要是磷酸盐；B、湿润剂：降低表面张力，主要聚丙烯酸盐；C、增稠剂：提高涂料体系的粘稠度，增强机械和化学稳定性，施工时起控制流变作用，使颜填料沉淀放慢并松散而容易搅拌均匀，防止颜色不匀，保证储存稳定性，延迟涂膜失水速度，使一次涂刷面积变大；D、氨水：控制PH；E、防冻剂：提高涂料体系在冬季的贮存稳定性，在—5+—2度放置18小时，23+—2度放置6小时为一个循环，反复三个循环无结块、凝聚和分离；一般为丙二醇和乙二醇；F、消泡剂：抑制和消除涂料制备和施工时的气泡、针眼等；产生气泡的原因是乳胶漆加入许多表面活性剂和增稠剂；G、防腐防霉剂：提高漆膜抵抗霉菌的能力，一种广谱抗微生物活性药物，乳液和助剂含大量微生物所必须的营养物，以至衍生繁殖破坏涂料，出现发臭、膨胀、颜料沉淀、黑淤等，使涂料失去附着力；；H、成膜助剂：帮助涂料成膜的一种高沸点溶剂，在成膜过程中起增塑作用，成膜后迅速蒸发或挥发，使涂膜机械性能和硬度恢复；水性涂料构成----助剂◆助剂水性涂料与大部分溶剂型涂料的助剂系统是一样，有消泡剂、流平剂，润湿分散性等很多种。但又由于水性涂料其本身结构的独特性，其助剂系统有其自己的特点。水性涂料构成----助剂与溶剂型涂料相比，水性涂料（水可分散性涂料）的助剂系统最大的特点是成膜助剂的使用。要明白成膜助剂的作用，首先要了解以下两个概念玻璃化温度（Tg)最低成膜温度（MFFT）水性涂料构成----助剂玻璃化温度（Tg)玻璃化温度（Tg)表明聚合物从玻璃状的脆状物质转变成可塑性物质的温度。Tg高者，则树脂粒子硬，成膜后的漆膜也就硬，反之亦然。最低成膜温度（MFFT）最低成膜温度（MFFT）是水可分散性体系能形成连续涂膜的最低温度。在低于MFFT时施工，则不能成膜。水性涂料构成----助剂玻璃化温度（Tg)与最低成膜温度（MFFT）的关系一般地，玻璃化温度高者，则其最低成膜温度也就高，也就是说成膜所需温度高，不利于成膜，反之亦然。水性涂料构成----助剂为什么要使用成膜助剂？要得到高的涂膜硬度，则必须要有高的玻璃化温度，而高的玻璃化温度则会导致高的最低成膜温度，使成膜变得困难。而要想得到低的最低成膜温度同时又保证高的玻璃化温度从而保证高的涂膜硬度，这两者是矛盾，成膜助剂正是在这种情况下应运而生的。水性涂料构成----助剂成膜助剂是怎么产生作用的？成膜助剂又称聚结助剂，它是一种